蒸發技術

概述 

蒸發是從溶液中除去部分溶劑的單元操作，是溶質和溶劑混合液的分離過程。作為一種熱分離技術，蒸發裝置主要用于濃縮或分離液體溶質、懸浮液和乳濁液。根據被蒸發的產品特性不同，就決定了蒸發器在選型、工藝流程、操作方式、設備布置等方面存在多樣性。

本公司在過去的十幾年間，在全國各地安裝運行著多套蒸發裝置，擁有豐富的成功經驗。所有的設計都考慮到產品質量、能源消耗、投資成本、方便操作等因素。制造設計水平都達到國際一流水平。

多效強制循環蒸發結晶技術

強制循環蒸發結晶器是我公司研制的高效節能濃縮結晶設備，該設備在真空低溫條件下運行，具有料液流速快、蒸發快、不易結垢等特性。強制循環蒸發器由加熱室，蒸發室和，結晶器，循環泵，循環管等幾大部分組成。通過一臺循環泵，液體在列管中循環，在高于正常液體沸點下加熱至過熱沸騰。進入分離器后，液體的壓力迅速下降導致部分液體閃蒸，蒸發產生的二次蒸汽進入下一效蒸發器加熱或進入冷凝器冷凝。

多效強制循環蒸發器工作原理圖：

強制循環蒸發結晶器的特點：

1、全套系統運行穩定、高效節能，蒸汽耗量低；

2、濃縮比大，粘度較大的料液容易蒸發;

3、操作周期長，沸騰、蒸發過程不在加熱表面而是在分離器中進行，在列管中由結殼和沉淀產生的結垢現象被降低到最低限度。

4、蒸發器通過強制循環，在管內受熱均勻，傳熱系數高，可防止干壁 現象。

不同效數蒸發蒸汽消耗量

MVR蒸發技術

　　MVR蒸發器是指機械式熱能壓縮蒸發器，是國際上二十世紀九十年代末開發出來的新型高效蒸發設備。其工作原理是蒸發器產生的二次蒸汽經機械式壓縮機（類似于鼓風機）作用后，溫度提升5～8℃，返回蒸發器用于加熱熱源，新鮮蒸汽僅用于補充熱損失和補充進出料熱焓，從而大幅度減少蒸發器對外來新鮮蒸汽的消耗。在MVR蒸發器中全部的蒸汽都被壓縮，所以熱效率更高。這樣，液體蒸發的二次蒸汽得到了充分的利用，生蒸汽的經濟性相當于多效蒸發的30效。

　　目前國內外多數的MVR蒸發裝置使用單級離心式風機。MVR風機的設計提資很重要，它將影響和決定系統最終的蒸發量。對于不同干物濃度下沸點差異不大的物料，采用單臺風機即可滿足；對于不同干物濃度下沸點差異較大的物料，采用兩臺風機串聯，或使用多級壓縮風機。MVR 蒸發裝置根據操作條件的不同，有時需要少量的額外蒸汽補充，有時又需將剩余的蒸汽冷凝來保持蒸發器總體的熱平衡和保證操作條件的穩定。 

MVR的技術參數：

蒸發一噸水需要耗電為20-50度電； 　　

　　可以實現40℃的低溫蒸發（無需冷凍水系統）

MVR循環蒸發器工作原理圖：

采用MVR的優點：

　　低能耗、運行費用低，MVR蒸發的能耗與30效蒸發器的能耗相當。

　　低溫蒸發(適合于熱敏性物料)，無需冷凍設備。

　　結構簡單，相當于單效設備，且無冷卻設備、鍋爐設備等

升降膜蒸發技術：

升膜式蒸發器其加熱室由許多豎直長管組成。常用的加熱管直徑為25～50mm，管長和管徑之比約為100～150。料液經預熱后由蒸發器底部引入，在加熱管內受熱沸騰并迅速汽化，生成的蒸汽在加熱管內高速上升，一般常壓下操作時適宜的出口汽速為20～50m/s，減壓下操作時汽速可達100至160m/s或更大些。溶液則被上升的蒸汽所帶動，沿管壁成膜狀上升并繼續蒸發，汽、液混合物在分離器2內分離，完成液由分離器底部排出，二次蒸汽則在頂部導出。須注意的是，如果從料液中蒸發的水量不多，就難以達到上述要求的汽速，即升膜式蒸發器不適用于較濃溶液的蒸發；它對粘度很大，易結晶或易結垢的物料也不適用。

降膜式蒸發器和升膜式蒸發器的區別在于，料液是從蒸發器的頂部加入，在重力作用下沿管壁成膜狀下降，并在此過程中蒸發增濃，在其底部得到濃縮液。由于成膜機理不同于升膜式蒸發器，故降膜式蒸發器可以蒸發濃度較高、粘度較大（例如在0.05～0.45Ns/m2范圍內）、熱敏性的物料。但因液膜在管內分布不易均勻，傳熱系數比升膜式蒸發器的較小，仍不適用易結晶或易結垢的物料。 由于溶液在單程型蒸發器中呈膜狀流動，因而對流傳熱系數大為提高，使得溶液能在加熱室中一次通過不再循環就達到要求的濃度，因此比循環型蒸發器具有更大的優點。溶液不循環帶來好處有：（1）溶液在蒸發器中的停留時間很短，因而特別適用于熱敏性物料的蒸發；（2）整個溶液的濃度，不像循環型那樣總是接近于完成液的濃度，因而這種蒸發器的有效溫差較大。其主要缺點是：對進料負荷的波動相當敏感，當設計或操作不適當時不易成膜，此時，對流傳熱系數明顯下降。

造粒技術：

我公司造粒技術是在氯化鈣沸騰床造粒的基礎上發展開來的。集合國外技術與自身技術實踐經驗不斷攻克造粒難點，現已用在氯化鈣的各種形式造粒方式都得到了成功。并且根據客戶要求拓展到其它產品。

沸騰床造粒，回轉窯造粒，高塔造粒，機械造粒等

以氯化鈣為例，各種形式的造粒原理如下：

1.沸騰床造粒原理：

造粒系統機理簡介：將物料配制溶液采用霧化的形式噴入流化床造粒機內，霧化液滴直接接觸劇烈流化的物料層（晶核層），霧滴在脫去水分前粘附在晶核表面，形成局部浸潤層，同時較為細小的料層粉末被局部浸潤層粘附，局部浸潤層水分逐漸被脫除，料層粉末與霧滴由于水分脫除而形成了層狀物粘附在晶核表面，晶核顆粒得到增大，此過程反復進行。在流化床造粒區域內，晶核不斷接受霧化液滴的粘附，以及晶核之間的撞擊再加上水分的逐漸脫除，因此，顆粒的增大是逐漸的、層疊的、均勻的，與水分的蒸發也是同步進行；所以，此種方法造粒提供了均勻致密的結構，提高了顆粒的強度。其造粒機理大部分是涂層累積造粒，少部分是團聚造粒。